用于生產(chǎn)增壓裝置的轉(zhuǎn)子的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)增壓裝置的轉(zhuǎn)子的方法，尤其排氣渦輪增壓器，具有根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的壓縮輪以及渦輪。本發(fā)明還涉及根據(jù)該方法生產(chǎn)的轉(zhuǎn)子，以及具有該類型轉(zhuǎn)子的增壓裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]用于排氣渦輪增壓器或者用于增壓裝置的轉(zhuǎn)子一般通常由多個部件組成，例如渦輪、軸以及壓縮輪。在該情況下各部件是單獨組裝的，具有旋轉(zhuǎn)對稱的端部輪廓。在組裝之后，預(yù)平衡的各部件(例如壓縮輪和渦輪)被安裝以形成轉(zhuǎn)子。在最終安裝之后，轉(zhuǎn)子被再次平衡。
[0003]但是，公知組裝方法的劣勢在于，此處，各轉(zhuǎn)子部分必須單獨進行平衡，并且在安裝之后，盡管不是總是，但是轉(zhuǎn)子上存在未精確旋轉(zhuǎn)對稱的表面。
[0004]本發(fā)明因此關(guān)注的問題是提供用于通用類型方法的改善或者至少可替換的實施例，依靠該實施例，能夠?qū)崿F(xiàn)相對簡單的高精確生產(chǎn)的具有旋轉(zhuǎn)對稱表面的平衡轉(zhuǎn)子。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]該問題根據(jù)本發(fā)明是通過獨立權(quán)利要求1的主題解決的。有利實施例是從屬權(quán)利要求的主題。
[0006]本發(fā)明是基于這樣的總體構(gòu)思:以徑向尺寸裕度組裝轉(zhuǎn)子的各部分，例如渦輪以及壓縮輪或者軸承段，隨后它們被組裝以形成轉(zhuǎn)子并且被機加工，例如轉(zhuǎn)動或者磨削處于最終組裝狀態(tài)的這些部件，直到其是旋轉(zhuǎn)對稱的。根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)勢在于這樣的事實，各轉(zhuǎn)子部分(即例如，壓縮輪或者渦輪或者軸承段)無需單獨進行平衡，此外，所有重要的表面是通過一次夾緊組裝的，也即是說在一個夾緊作業(yè)步驟中，結(jié)果是，能夠確保最大共心度能夠，同時成本最小。
[0007]在根據(jù)本發(fā)明的方法的有利發(fā)展中，所述渦輪經(jīng)由迷宮密封件連接至所述壓縮輪，其中，用于將轉(zhuǎn)子安裝在增壓裝置的軸承殼體中的另一軸承段在每個情況下設(shè)置在縱向端部。隨后，由軸承段、渦輪、迷宮密封件以及壓縮輪組成的完全組裝的轉(zhuǎn)子被機加工，尤其轉(zhuǎn)動或者打磨，例如在車床中或以非中心方式機加工，直到其是旋轉(zhuǎn)對稱的。此處能夠不僅旋轉(zhuǎn)對稱地機加工渦輪和壓縮輪，而且還旋轉(zhuǎn)對稱地機加工迷宮密封件或者兩個軸承段。
[0008]所述轉(zhuǎn)子的至少兩個部件有利地焊接、釬焊、螺接或者粘著結(jié)合至彼此，例如是壓縮輪、渦輪、軸承段或者迷宮密封件。甚至該非排他列出的使得能夠推斷出哪個歧管能夠連接轉(zhuǎn)子的各部分，使得各部分能夠例如以非積極配合、積極配合和/或材料連接的方式彼此連接。
[0009]根據(jù)本發(fā)明方案的進一步有利實施例，所述軸承段的軸向端面依靠侵蝕處理或者依靠磨削處理被機加工。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動在該情況下能夠尤其在軸承段的軸向端面上執(zhí)行，直到達(dá)到定心孔，結(jié)果，當(dāng)轉(zhuǎn)子夾緊至定心孔區(qū)域的車床主軸時，不能在進行機加工。定心的非加工區(qū)域因此無法“通過一次夾緊”被機加工，因此在從機床移除轉(zhuǎn)子之后對其進行侵蝕或再打磨。因而，使用根據(jù)本發(fā)明的方法，能夠機加工轉(zhuǎn)子的所有表面區(qū)域直至定心孔，結(jié)果是，能夠優(yōu)化地生產(chǎn)旋轉(zhuǎn)對稱的轉(zhuǎn)子，這當(dāng)然對特定情況下可能存在的非平衡具有正面效果。由此也能簡化將轉(zhuǎn)子安裝至增壓裝置中。
[0010]根據(jù)本發(fā)明方案的進一步有利實施例，軸向空氣軸承蝕刻或者侵蝕至所述軸向端面。該類型的空氣軸承提供了尤其低的摩擦，同時提供了無磨損的軸承，其中，依靠刻蝕或者侵蝕處理或者依靠激光處理能夠低成本地生產(chǎn)為此所需的空氣引導(dǎo)凹槽，但是仍然是高精度的。
[0011]本發(fā)明的進一步重要的特征及優(yōu)勢結(jié)果見于從屬權(quán)利要求、附圖以及與附圖關(guān)聯(lián)的說明。
[0012]應(yīng)該理解的是，先前提到的特征和以下還提到的特征能夠不僅以指出的組合使用，而且可以以其他組合使用或者單獨使用，這并不超出所述本發(fā)明的內(nèi)容。
【附圖說明】
[0013]本發(fā)明的優(yōu)選示范實施例圖示于附圖并且更詳細(xì)地描述在以下說明中，其中，相同附圖標(biāo)記指代相同或者類似或者功能相同的部件。
[0014]在圖中，在每個情況下示意地，
[0015]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子的側(cè)視圖，
[0016]圖2示出了具有軸向空氣軸承的轉(zhuǎn)子的軸承段的前視圖。
【具體實施方式】
[0017]由圖1所示的根據(jù)本發(fā)明增壓裝置(未示出)生產(chǎn)的轉(zhuǎn)子1，具有壓縮輪2、迷宮密封件3以及渦輪4。另一軸承段具有徑向軸承表面5或者5’，此外在每個情況下布置于壓縮輪2或者渦輪4上的縱向端部。轉(zhuǎn)子1的各部件(即例如渦輪2、迷宮密封件3、壓縮輪4、還有軸承段)能夠在該情況下以非積極性配合、材料連接的方式或積極性配合彼此連接，尤其是粘著結(jié)合、螺接、焊接或者釬焊至彼此。
[0018]除了外徑向軸承表面5、5’，外徑向軸承表面5、5’優(yōu)選構(gòu)建為徑向空氣軸承并且徑向安裝在轉(zhuǎn)子1上，在軸承段的區(qū)域中能夠布置軸向空氣軸承，使得整個轉(zhuǎn)子1優(yōu)選在徑向方向上以及在軸向方向上是氣隙安裝的。
[0019]根據(jù)本發(fā)明、轉(zhuǎn)子1然后生產(chǎn)為:至少徑向軸承表面5、5’組裝成具有徑向尺寸裕度，并且隨后與壓縮輪2和渦輪4彼此連接以形成轉(zhuǎn)子1。優(yōu)選地，壓縮輪2和渦輪4和迷宮密封件3同樣組裝成具有徑向尺寸裕度。在該情況下，代替迷宮密封件3，當(dāng)然能夠提供一軸，該軸將壓縮輪2連接至渦輪4。隨后，完全組裝的轉(zhuǎn)子1被夾緊在機床上進行機加工，尤其是轉(zhuǎn)動或者打磨，直到其是旋轉(zhuǎn)對稱的。術(shù)語“機床”在該情況下應(yīng)該代表用于機加工裝備的位置保持件，其不僅能夠轉(zhuǎn)動而且還可磨削或者一些方式機加工轉(zhuǎn)子1的表面使其優(yōu)化的旋轉(zhuǎn)對稱。
[0020]尤其，代替將其夾緊至機床，還能夠進行非中心機加工。此處，作業(yè)件不被夾緊在頭部和尾部之間，而是被引導(dǎo)在磨削輪以及調(diào)整輪之間，在該情況下依靠軌道被保持在下方。切入磨削與連續(xù)磨削不同。后者能夠?qū)崿F(xiàn)非常高的產(chǎn)量。非中心鞋磨削機是特定的版本，用鋼鞋代替了支承軌道以及調(diào)整輪。因而，在一個作業(yè)步驟中能夠打磨特定幾何形狀。
[0021]在圖1示出的轉(zhuǎn)子的視圖中，轉(zhuǎn)子1的所有部件，因此即具有徑向軸承表面5的軸承段、壓縮輪2、迷宮密封件3、渦輪4、還有具有徑向軸承表面5’的軸承段，它們初始彼此連接以形成轉(zhuǎn)子1，隨后夾緊至機床中尤其處于最終組裝狀態(tài)，在機床中被進行后機加工。利用在“一次夾緊”中的后機加工，實現(xiàn)了優(yōu)化轉(zhuǎn)子1的各部件的所有表面的共心度，這降低了不平衡并且簡化了將轉(zhuǎn)子1安裝在增壓裝置中?？商鎿Q地，不是夾緊至機床，還能夠進行非中心機加工，其中，作業(yè)件不是夾緊在頭部和尾部之間，而是被引導(dǎo)在磨削輪以及調(diào)整輪之間，在該情況下依靠軌道被保持在下方。轉(zhuǎn)子1的在根據(jù)本發(fā)明的方法中被后機加工的可能表面在圖1中用線6標(biāo)出。因此能夠?qū)嶋H上后機加工整個轉(zhuǎn)子1，除了定心孔7區(qū)域中的小區(qū)域之外，在該處理中優(yōu)化了轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)對稱。但是，還能夠在一次夾緊中機加工轉(zhuǎn)子1的外徑向軸承表面5、5’。
[0022]定心孔7周圍的區(qū)域不能夠在機床中進行機加工，使得這些區(qū)域在不夾緊轉(zhuǎn)子1之后被打磨或者侵蝕。壓縮輪葉片的前邊緣和渦輪葉片的后邊緣同樣在一次夾緊中不被機加工。
[0023]軸承段在該情況下用來將轉(zhuǎn)子1徑向安裝在增壓裝置的軸承殼體中，其中，在機床中機加工轉(zhuǎn)子1之后，通過激光成型機加工軸向空氣軸承9的軸向端面8、8’ (比較圖2)。當(dāng)然，在該情況下能夠以另一方式生產(chǎn)凹槽10，例如依靠刻蝕或者侵蝕或者依靠切割方法，凹槽10以螺旋狀方式布置并且形成了各個軸向空氣軸承9。
[0024]因此利用根據(jù)本發(fā)明的方法能夠不再單獨地平衡各轉(zhuǎn)子部件，例如軸承段、壓縮輪2、迷宮密封件3和渦輪4，結(jié)果是，能夠顯著降低生產(chǎn)成本。此外，利用根據(jù)本發(fā)明的方法，所有重要的表面由“一次夾緊”生產(chǎn)，結(jié)果是，能夠?qū)崿F(xiàn)最大集中以及最大旋轉(zhuǎn)對稱，同時最小化成本。
【主權(quán)項】
1.一種用于生產(chǎn)增壓裝置的轉(zhuǎn)子(1)的方法，尤其排氣渦輪增壓器，具有至少一個壓縮輪(2)和渦輪(4)，其中，另一軸承段在每個情況下設(shè)置在縱向端部，所述另一軸承段具有用于將所述轉(zhuǎn)子(1)安裝在軸承殼體中的徑向軸承表面(5、5’)， 其特征在于， -將至少所述徑向軸承表面(5、5’)組裝成具有徑向尺寸裕度， -將所述壓縮輪(2)和所述渦輪(4)和所述軸承段組裝以形成所述轉(zhuǎn)子(1)， -完全組裝的轉(zhuǎn)子(1)的至少所述徑向軸承表面(5、5’)隨后被機加工，尤其轉(zhuǎn)動或者打磨，直到所述徑向軸承表面(5、5’)是旋轉(zhuǎn)對稱的。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， -所述渦輪(4)經(jīng)由迷宮密封件(3)連接至所述壓縮輪(2)， -由軸承段、渦輪(4)、迷宮密封件(3)和壓縮輪(2)組成的完全組裝的轉(zhuǎn)子(1)隨后被機加工，尤其轉(zhuǎn)動或者打磨，直到其是旋轉(zhuǎn)對稱的。3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的方法， 其特征在于， 所述轉(zhuǎn)子(1)的至少兩個部件焊接、釬焊、粘著結(jié)合或者螺接至彼此，尤其是所述壓縮輪(2)、所述迷宮密封件(3)和/或所述渦輪(4)。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中一項所述的方法，其特征在于， -將所述軸承段的軸向端面(8、8’)組裝成具有徑向尺寸裕度， -將所述壓縮輪(2)和所述渦輪(4)和所述軸承段組裝以形成所述轉(zhuǎn)子(1)， -完全組裝的轉(zhuǎn)子(1)的至少所述徑向軸承表面(5、5’)和端面(8、8’)隨后被機加工，尤其轉(zhuǎn)動或者打磨，直到所述徑向軸承表面(5、5’)是旋轉(zhuǎn)對稱的以及所述端面(8、8’)垂直于所述徑向軸承表面(5、5’)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于， 軸向空氣軸承(9)蝕刻或者侵蝕至所述軸向端面(8、8’)中或者依靠激光成型被機加工。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于， 在引入所述軸向空氣軸承(9)之后平衡所述轉(zhuǎn)子(1)。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于， 完全組裝的轉(zhuǎn)子(1)的至少所述徑向軸承表面(5、5’)和端面(8、8’)被在車床中或以非中心方式機加工，尤其轉(zhuǎn)動或者打磨，直到所述徑向軸承表面(5、5’)是旋轉(zhuǎn)對稱的并且所述端面(8、8’)垂直于所述徑向軸承表面(5、5，)。8.一種轉(zhuǎn)子(1)，其是根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的方法生產(chǎn)的。9.一種增壓裝置，尤其排氣渦輪增壓器，具有根據(jù)權(quán)利要求8所述的轉(zhuǎn)子(1)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)增壓裝置的轉(zhuǎn)子(1)的方法，尤其排氣渦輪增壓器，具有至少一個壓縮輪(2)和渦輪(4)，其中，另一軸承段在每個情況下設(shè)置在縱向端部，所述另一軸承段具有用于將所述轉(zhuǎn)子(1)安裝在軸承殼體中的徑向軸承表面(5、5ˊ)。本發(fā)明重要的是在該情況下：將至少所述徑向軸承表面(5、5ˊ)組裝成具有徑向尺寸裕度，將所述壓縮輪(2)和所述渦輪(4)和所述軸承段組裝以形成所述轉(zhuǎn)子(1)，完全組裝的轉(zhuǎn)子(1)的至少所述徑向軸承表面(5、5ˊ)隨后被機加工，尤其轉(zhuǎn)動或者打磨，直到所述徑向軸承表面(5、5ˊ)是旋轉(zhuǎn)對稱的。結(jié)果，能夠以便宜簡單的方式生產(chǎn)旋轉(zhuǎn)對稱的轉(zhuǎn)子(1)。
【IPC分類】F01D5/02, F02C6/12, B23P13/00, F01D25/16
【公開號】CN105317464
【申請?zhí)枴緾N201510404148
【發(fā)明人】馬哈爾·克盧薩切克
【申請人】博世馬勒渦輪系統(tǒng)有限兩合公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年7月10日
【公告號】DE102014215441A1, EP2982470A1, US20160040545